碳的化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。已知CaC2与水反应生成乙炔。请回答下列问题：...

碳的化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。

已知CaC₂与水反应生成乙炔。请回答下列问题：

①实验室制乙炔的反应方程式为　　　　　　；

②CaC₂中C₂^2—与O与互为等电子体，O₂²⁺的电子式可表示为　________　　；

1 mol O₂²⁺中含有的π键数目为　　________　　（阿伏加德罗常数的值用N_A表示）；

③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈（H₂C＝CH—C≡N）。丙烯腈分子中碳原子杂化轨道类型是　　 　　，构成丙烯腈的元素中电负性最小的是　　 　　（填元素符号，下同），第一电离能最大的是　　　________　。丙烯腈分子中处于同一直线上的原子最多为　________个，处于同一平面的原子为　________　个。

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硼元素、钙元素、铜元素在化学战有很重要的地位，单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用．

(1)已知CaC2与水反应生成乙炔．请回答下列问题：

①将乙炔通入 [Cu(NH3)2]Cl溶液中生成Cu2C2红棕色沉淀， Cu+基态核外电子排布式为 ______ ．

②CaC2中与互为等电子体． 1mol中含有的π键数目为 ______ ．

③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯睛(CH2=CHC=N)，丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类

型是 ______ ，构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是 ______．

(2)硼酸 (H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢健相连(如上图1)，则1mol H3BO3的晶体中有 ______ mol氢键．硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O，它电离生成少量[B(OH)4]-和H+，则[B(OH)4]-的空间构型为 ______

(3)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如上图2所示黑点代表铜原子，空心圆代表M原子．

该晶体化学式为 ______ ．

已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于 ______ 填“离子”、“共价”化合物．

(4)Cu3N的晶胞结构如右上图3， N3-的配位数为 ______ ，Cu+半径为apm，N3-半径为bpm，Cu3N的密度为 ______ g·cm-3。(阿伏加德罗常数用表示)

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铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。回答下列问题：

（1）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，制取Cu2O的两种方法如下表所示。

① 方法I中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。

② 方法II发生反应的化学方程式为______________。

（2）氢化亚铜是一种红色同体，可由下列反应制备：

4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4

该反应中每转移3 mol电子，生成CuH的物质的量为___________mol。

（3）氯化铜溶液中各种含铜微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与c(C1-)之间的关系如图所示。

① 当c(C1-)= 9 mol/L时，溶液中3种主要含铜微粒浓度的大小关系为__________。

② 在c(C1-)= l mol /L的氯化铜溶液中，加人AgNO3溶液，CuCl+转化为Cu2+的离子方程式为____________。

（4）已知:Cu(OH)2是二元弱碱,25℃时Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20。则此温度下在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为______________。

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碳化钙(CaC2)是重要的基本化工原料，工业上主要用于生产乙炔，进而用于生产其他有机物。以碳化钙为原料生产聚1，3-丁二烯()的合成路线如下图所示。回答下列问题：

(l)写出碳化钙生成乙炔的化学方程式：______________。

(2)A的结构简式为______________；①和②的反应类型分别为_______、_______。

(3)若聚1，3-丁二烯的平均相对分子质量为27000，则n=______________。

(4)三分子乙炔在一定条件下可聚合成环状分子，该分子的结构简式可表示为______________。

(5)以丙炔和溴苯为原料（无机试剂任选），设计制备正丙苯的合成路线：____________________________。

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因　　　　　　　 。

（2）在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)　　　　 Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是　　 （填“A”或“B”或“C”）点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=　　　 （列出表达式并计算结果。Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

（3）亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4（298K）。它的性质和硝酸很类似。

①已知298K 时，H2CO₃的Ka1=4.2×10-7；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是　　　　　　　　　　　　　　 。

②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液为________（填“酸性”、“碱性”或者“中性”）。

（4）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJ•mol-1

②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g） △H= -189.2kJ•mol-1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H=　　　　　　 kJ•mol-1；

(5)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH=______时，Fe2+开始沉淀。（已知：KSP(FeS)=1.4×10-19）

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因　　　　　　　 。

（2）在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)　　　　 Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是　　 （填“A”或“B”或“C”）点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=　　　 （列出表达式并计算结果。Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

（3）亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4（298K）。它的性质和硝酸很类似。

①已知298K 时，H2CO₃的Ka1=4.2×10-7；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是　　　　　　　　　　　　　　 。

②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液为________（填“酸性”、“碱性”或者“中性”）。

（4）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJ•mol-1

②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g） △H= -189.2kJ•mol-1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H=　　　　　　 kJ•mol-1；

(5)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH=______时，Fe2+开始沉淀。（已知：KSP(FeS)=1.4×10-19）

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因是：____________________________________________。

(2)在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A) ___________Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是___________(填“A”或“B”或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=___________MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(3)已知：亚硝酸(HNO2)性质和硝酸类似，但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10－4；H2CO3的Ka1=4.2×10－7，Ka2=5.61×10－11。在常温下向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32－、HCO3－和NO2－的离子浓度由大到小的顺序是______________________。

(4)已知：常温下甲胺(CH3NH2)的电离常数为Kb，且pKb=－lgKb=3.4水溶液中有CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH－。常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时，则溶液pH=_______。

(5)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4(s)+CO(g) ⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)　　　 △H=+210.5kJ· mol－1

②CaSO4(s)+4CO(g) ⇌CaS(s)+ 4CO2(g)　　　　　　 △H=－189.2 kJ· mol－1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) ⇌CaS(s)+3CO2(g)　　 △H=___________ kJ· mol－1

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）右图是N₂和H₂反应生成2 mol NH₃过程中能量变

化示意图，写出生成NH₃的热化学方程式：

_____________________________________________

___________________________。

（2）由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化

学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过

程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。

已知反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH＝a kJ·mol^－1。

试根据表中所列键能数据估算a的数值：________。

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铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用．请回答下列问题：

（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：

Fe2O3（s）+CO（g）　 Fe（s）+CO2（g）

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

温度/℃　 1000　　 1115　　 1300

平衡常数 4.0　　　 3.7　　 3.5

（1）该反应的平衡常数表达式K=　　　　 ；△H　　　　 0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是　　　　 ．

A．提高反应温度　　　　　　　　　　　　　

B．移出部分CO2

C．加入合适的催化剂　　　　　　　　　　

D．减小容器的容积

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，此时υ正　　　　 υ逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO2）=　　　　 ．

（二）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．

（4）一定条件下Fe（OH）3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4，其中反应的氧化剂是　　　　 ；生成0.5mol K2FeO4转移电子的物质的量是　　　　 mol．

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乙炔是一种无色无味的气体，微溶于水，易溶于有机溶剂。实验室常用如图所示装置制取乙炔，并验证乙炔的性质。完成实验，观察实验现象，回答下列问题：

(1)写出电石（碳化钙CaC2）与水反应，制取乙炔的化学方程式_________________

(2)用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是__________________

(3)装置A的作用是_______________，装置B中的现象是__________________

(4)如果要进行乙炔的可燃性实验，首先应该__________________。

(5)若乙炔加氢后得到乙烷，则乙烷在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有__________种。

(6)若称取a g CaC2，反应完全后，将生成的乙炔全部通入足量溴的CCl4溶液中溶液增重b g，则CaC2的纯度为___________（用百分数表示）

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